JP4745369B2 - Linear motor - Google Patents
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Description
本発明は、可動子が固定子に沿って直線的に往復移動するリニアモータに関する。 The present invention relates to a linear motor in which a mover linearly reciprocates along a stator.
従来、可動子が固定子に沿って直線的に往復移動するリニアモータが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a linear motor in which a mover moves back and forth linearly along a stator is known.
リニアモータは、主に、リニアモータ内の所定の位置に固定された状態で設けられる固定子と、ガイド部材上を固定子に沿って移動する可動子とを備えている。この可動子または固定子の一方には、永久磁石が、他方には、電機子が備えられている。そして、電機子に電流を供給することによって、電機子を構成するコイルの周りに所定の磁束を生じさせ、電磁石を得る。可動子は、永久磁石と電磁石との間の吸引力および反発力を受けて、固定子に沿って移動する(特許文献1参照)。 The linear motor mainly includes a stator that is fixed in a predetermined position in the linear motor, and a mover that moves on the guide member along the stator. One of the mover and the stator is provided with a permanent magnet, and the other is provided with an armature. Then, by supplying a current to the armature, a predetermined magnetic flux is generated around the coil constituting the armature to obtain an electromagnet. The mover receives an attractive force and a repulsive force between the permanent magnet and the electromagnet, and moves along the stator (see Patent Document 1).
電機子には、電磁石と永久磁石との位置関係に応じた所定の電流が供給されることで、可動子が効率よく駆動する。とくに、使いはじめには、可動子を稼働させるような電流の電気角が特定される。具体的には、図6に示されるように、電源投入時の可動子12の位置を基準として、可動子12を方向Aおよび方向Bに、わずかずつ移動させることによって、電磁石と永久磁石との位置関係に応じた電流の電気角が特定される。
上記のように電気角の特定のための処理を行う場合に、可動子12が、可動範囲の端部に位置している状態にあると、方向Aまたは方向Bの一方向にしか可動子12を移動させることができない。このような事態に対応するため、図7に示されるようなエラー処理システムが導入されている。具体的には、まず、電源投入時の可動子12の位置を基準として、電機子eに+90度分の電気角、−90度分の電気角が与えられ(ステップS1、ステップS2)、可動子12の移動量が判定される(ステップ3)。そして、可動子12の移動量の判定が上手く完了しない場合(ステップS4)には、図7に示されるようなリトライが所定の回数だけ繰り返し行われた後に(ステップS41、ステップS42)、リニアモータの運転を停止させるなどの最終的なエラー処理が実行される(ステップS43)。つまり、このようなエラー処理システムが導入されていたとしても、電気角の特定が行われないどころか、最終的なエラー処理(ステップS43)が実行されるまでに多くの時間が費やされ、問題の発覚が大幅に遅れてしまう。
When the process for specifying the electrical angle is performed as described above, if the
また、特許文献1の技術では、一対のリミットスイッチを可動子の可動範囲の両端に配置されたストッパの間に設け、可動子がリミットスイッチの位置に到達すると、リミットスイッチが信号を発信して、可動子が可動範囲の端部まで移動するのを禁止するように制御している。しかしながら、この場合、一対のリミットスイッチを設け、可動子の駆動を制御しているため、部品点数の増加に加えて複雑なシステムが必要になってしまう。
Further, in the technique of
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、可動子が可動範囲の端部に位置している場合に、複雑なシステムを必要とせずに、磁極推定を行うことができる位置まで可動子を移動させることができるリニアモータを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. When the mover is located at the end of the movable range, the magnetic pole estimation can be performed without requiring a complicated system. It aims at providing the linear motor which can move a needle | mover to a position.
本発明のリニアモータは、固定子と、該固定子に沿って直線的に往復移動する可動子と、前記固定子または前記可動子の一方に備えられる電機子と、他方に備えられる永久磁石と、前記可動子の可動範囲の端部に位置するストッパとを有し、かつ、電源投入時に、前記電機子に電流が供給されることにより、前記可動子を稼働させるための暫定的な電流の電気角を特定することが可能となる所定移動量だけ該可動子を移動させる磁極推定動作が行われるリニアモータであって、前記電機子は、その端部に磁性体を備え、この磁性体、前記ストッパおよび前記永久磁石は、前記電機子への電流の供給を断った状態で前記可動子が前記ストッパに当接したときに、前記永久磁石と前記磁性体との間に作用する磁力を受けて、前記可動子が前記ストッパから所定距離だけ離れた位置まで移動するように互いの位置関係が定められており、前記ストッパから前記所定距離だけ離れた位置が、前記磁極推定動作において前記可動子が前記所定移動量だけ変位することを許容する位置であることに特徴を有するものである。
また、本発明のリニアモータは、固定子と、該固定子に沿って直線的に往復移動する可動子と、前記固定子または前記可動子の一方に備えられる電機子と、他方に備えられる永久磁石と、前記可動子の可動範囲の両端部に位置するストッパとを有するリニアモータであって、前記永久磁石は、前記可動子の往復移動方向における配列長さが同方向における電機子の配列長さよりも長く設けられており、前記電機子は、前記配列長さ方向における両端部に磁性体を備えており、これら磁性体、前記ストッパおよび前記永久磁石は、前記ストッパに対して前記可動子が当接した状態において、前記各磁性体のうち一方側の磁性体が前記配列長さ方向における前記永久磁石の両端よりも外側かつ両ストッパよりも内側の位置であって前記永久磁石の磁力が当該一方側の磁性体に及ぶ位置に位置するように互いの位置関係が定められていることを特徴とするものである。
The linear motor of the present invention includes a stator, a mover that linearly reciprocates along the stator, an armature provided in one of the stator or the mover, and a permanent magnet provided in the other. And a stopper positioned at the end of the movable range of the mover, and when a current is supplied to the armature when the power is turned on, a temporary current for operating the mover A linear motor in which a magnetic pole estimation operation is performed to move the mover by a predetermined movement amount capable of specifying an electrical angle, and the armature includes a magnetic body at an end thereof, and the magnetic body, The stopper and the permanent magnet receive a magnetic force acting between the permanent magnet and the magnetic body when the mover contacts the stopper with the supply of current to the armature cut off. The movable element The positional relationship is determined so as to move to a position separated from the pad by a predetermined distance, and the position that is separated from the stopper by the predetermined distance is displaced by the predetermined movement amount in the magnetic pole estimation operation. It has a feature in that it is a position that allows it to be performed.
The linear motor of the present invention includes a stator, a mover that linearly reciprocates along the stator, an armature provided in one of the stator or the mover, and a permanent provided in the other. A linear motor having a magnet and stoppers positioned at both ends of the movable range of the mover, wherein the permanent magnet has an armature arrangement length in the same direction as the arrangement length of the mover in the reciprocating direction. provided longer than is said the armature is provided with a magnetic body at both end portions in the arrangement length direction, these magnetic, the stopper and the permanent magnets, the mover relative to the stopper Are in contact with each other, the magnetic body on one side of each of the magnetic bodies is positioned outside the both ends of the permanent magnets and inside the stoppers in the arrangement length direction. Force is characterized in that the mutual positional relationship is defined so as to be located in a position spanning the magnetic of the one side.
これらの発明によれば、仮に可動子がストッパに当接したところで電機子への通電が断たれたとしても、磁力によって、可動子がストッパから離れる方向に引き戻される。したがって、可動子が可動範囲の端部に位置している場合に、複雑なシステムを必要とせずに、磁極推定を行うことができる位置まで可動子を移動させることができる。
According to these inventions, even mover temporary is interrupted the power supply to the armature at which contact with the stopper, by a magnetic force, the movable element is pulled back in a direction away from the stopper. Therefore, when the mover is positioned at the end of the movable range, the mover can be moved to a position where the magnetic pole can be estimated without requiring a complicated system.
上記の各ニアモータにおいては、前記磁性体が、サブティースであることが好ましい。
In each of the above near motors, the magnetic body is preferably a sub-teeth.
この発明によれば、磁性体が、サブティースであることにより、部品の追加を伴うことなく、複雑なシステムを必要とせずに、磁極推定を行うことができる位置まで可動子を移動させることができる。 According to this invention, since the magnetic body is a sub-tooth, the mover can be moved to a position where magnetic pole estimation can be performed without adding a part and without requiring a complicated system. it can.
また、前記電機子は制御部に接続され、該制御部は、前記ストッパに前記可動子が当接しかつ前記電機子への電流供給が遮断されることにより、前記可動子が前記ストッパから離間して停止した状態において、前記可動子を稼働させるための暫定的な電流の電気角を特定する第1手段と、該第1手段で特定された電流の電気角に基づいて前記可動子を移動させ、該可動子が所定の位置に位置したときに、前記電機子と前記永久磁石との位置関係に応じて予め特定された電流の電気角の初期値を与える第2手段とを含み、前記第1手段と前記第2手段とによって、段階的に前記電機子と前記永久磁石との位置関係に応じた電流の電気角を設定するものであるのが好ましい。 The armature is connected to a control unit, and the control unit separates the mover from the stopper when the mover contacts the stopper and the current supply to the armature is interrupted. In a stopped state, the first means for specifying an electrical angle of a provisional current for operating the mover, and the mover is moved based on the electrical angle of the current specified by the first means. Second means for providing an initial value of an electrical angle of a current specified in advance according to a positional relationship between the armature and the permanent magnet when the mover is positioned at a predetermined position, It is preferable that the electrical angle of the current corresponding to the positional relationship between the armature and the permanent magnet is set stepwise by the one means and the second means.
この発明によれば、第1手段と第2手段とで段階的に電流の電気角が設定される。つまり、第1手段によって、暫定的な電流の電気角が設定されることにより、さしあたって可動子を稼働させることができるようになり、第2手段によって、第1手段で設定された暫定的な電流の電気角に基づいて可動子を所定の位置まで移動させて、予め特定された電流の電気角の初期値が与えられ、電機子と永久磁石との位置関係に応じた適正な電流が供給されるようになり、可動子を極めて効率よく稼働させることができる。 According to this invention, the electrical angle of the current is set stepwise by the first means and the second means. That is, by setting the electrical angle of the provisional current by the first means, the mover can be operated for the time being, and the provisional set by the first means by the second means. The mover is moved to a predetermined position based on the electrical angle of the current, and the initial value of the electrical angle of the current specified in advance is given, and an appropriate current according to the positional relationship between the armature and the permanent magnet is supplied. As a result, the mover can be operated very efficiently.
本発明によれば、可動子が可動範囲の端部に位置している場合に、複雑なシステムを必要とせずに、磁極推定を行うことができる位置まで可動子を移動させることができる。 According to the present invention, when the mover is located at the end of the movable range, the mover can be moved to a position where magnetic pole estimation can be performed without requiring a complicated system.
以下で、本実施の形態のリニアモータについて図面を用いて詳細に説明する。 Below, the linear motor of this Embodiment is demonstrated in detail using drawing.
(実施の形態1)
図1および図2は、リニアモータを説明するための概念図である。図1は、可動子12がストッパ11に当接した位置にある状態を示し、図2は、可動子12の端部に設けられたサブティースe13が、固定子13の永久磁石maによる磁力を受け、ストッパ11から離れる方向に移動した状態を示す。以下では、可動子12の移動方向に平行な方向をX方向、X方向に直交する方向をY方向として説明する。
(Embodiment 1)
1 and 2 are conceptual diagrams for explaining a linear motor. FIG. 1 shows a state in which the
実施の形態1のリニアモータは、図1および図2に示されるように、固定子13と、固定子13に備えられた永久磁石maと、固定子13に沿って直線的に往復移動する可動子12と、可動子12に備えられた電機子eと、可動子12の可動範囲の端部に位置する一対のストッパ11とを備えている。このほか、リニアモータには、可動子12を誘導するリニアガイド14と、電機子eに供給される電流を制御する制御部15とが備えられている。これら固定子13、永久磁石ma、可動子12、電機子e、ストッパおよびリニアガイド14は、フレーム部材16によって、一体に収容、保持されている。フレーム部材16については、本実施の形態においてとくに限定されるものではないので、ここでの説明を省略する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the linear motor according to the first embodiment has a
固定子13は、直線状の長尺体である支持部材13aを有する。支持部材13aは、リニアモータのフレーム部材16上の所定の位置に固定されている。固定子13の支持部材13aには、長手方向に沿って、永久磁石maが配置される。
The
永久磁石maは、所定の間隔で、N極とS極とが交互に現れるように、固定子13の支持部材13aに取り付けられている。また、本実施の形態では、永久磁石maが設けられる範囲を、特定の範囲になるように定めている。具体的には、永久磁石maが、一対のストッパ11の間隔より短くなるように配設されている。
The permanent magnet ma is attached to the
可動子12は、支持部材12aを有する。支持部材12aは、電機子eをリニアモータ内の所定の位置に支持し、かつ、可動子12の動力を外部へ伝達するための部材を取り付けるためのものである。可動子12は、その移動方向が固定子13の長手方向に平行になるように配置される。
The
電機子eは、コアe10と、コイルe20とを含む。 The armature e includes a core e10 and a coil e20.
コアe10は、鉄などの磁性材料により形成されている部材であり、共通部e11と、メインティースe12と、サブティースe13とを含む。共通部e11は、略直方体状を呈しており、その長手方向を可動子12の移動方向に略平行にして可動子12の支持部材12aに固定されている。そして、メインティースe12は、共通部e11から可動子12の移動方向に直交する方向に突出するように、複数並列に形成されている。サブティースe13は、メインティースe12を挟み込むように、可動子12の移動方向の端部に一対設けられる。サブティースe13は、モータ駆動時に可動子12の両端の磁束形成を補うためのものである。本実施の形態では、電機子eへの電流の供給を断った状態で、このサブティースe13と永久磁石maとの間に作用する磁力から、可動子12を所定の位置から所定の距離だけ移動させるための推進力を得る。
The core e10 is a member formed of a magnetic material such as iron, and includes a common part e11, a main teeth e12, and a sub teeth e13. The common part e11 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and is fixed to the
コイルe20は、ボビンに導線が巻き付けられたものである。コイルe20は、可動子12の移動方向に沿って並列に並ぶように、メインティースe12に対して複数装着されている。各コイルe20は、メインティースe12の共通部e11からの突出方向がコイルe20の導線の巻き付け方向に略直交するように装着されている。
The coil e20 is a bobbin around which a conducting wire is wound. A plurality of coils e20 are attached to the main teeth e12 so as to be arranged in parallel along the moving direction of the
電機子eには、各コイルe20に、互いに位相が異なるu相、v相、w相のうちのいずれかの相の電流が供給されることにより、各コイルe20の周りに所定の磁束が生じ、電磁石が得られる。そして、この電磁石によって、サブティースe13が磁化されることで、可動子12の両端の磁束が補われる。電機子eは、可動子12に対して固定子13に取り付けられた永久磁石maと対向するように設置される。そして、電機子eに所定の電流が供給されると、得られた電磁石と、永久磁石maとの間に相互に作用する磁気の吸引力・反発力を受けて可動子12が固定子13に沿って推進する。
The armature e is supplied with a current of any one of the u-phase, v-phase, and w-phase with different phases to each coil e20, so that a predetermined magnetic flux is generated around each coil e20. An electromagnet is obtained. Then, the sub teeth e13 are magnetized by the electromagnet, so that the magnetic fluxes at both ends of the
ストッパ11は、可動子12の可動範囲の両端に一対設けられている部材である。ストッパ11は、可動子12が所定の範囲からはみ出して進行するのを止める役割を担っている。
The
ここで、ストッパ11と前述の永久磁石maの端部ma1との位置関係について説明する。固定子13に取り付けられた永久磁石maは、ストッパ11から、所定の領域ar1だけ離間した位置まで形成されている。この領域ar1は、領域ar1上に位置する磁性体に対して永久磁石maの端部の磁気が充分に及ぶような範囲として設定された領域である。
Here, the positional relationship between the
とくに、本実施の形態では、可動子12が可動範囲の端部に位置している状態では、可動子12の端部に取り付けられたサブティースe13がストッパ11に当接する。つまり、図1に示されるように、ストッパ11と永久磁石maの端部ma1との間には、X方向に領域ar1が確保されているので、サブティースe13は、領域ar1内に位置することになる。サブティースe13は、磁性材料により形成されているので、電機子eが電磁石として機能していない状態であれば、永久磁石maの端部ma1の磁気により吸引される。
In particular, in the present embodiment, the sub-teeth e13 attached to the end of the
リニアガイド14は、可動子12と固定子13との間のY方向の距離、すなわち、電機子eと永久磁石maとの距離を所定の間隔に保った状態で、可動子12を誘導する役割を担っている。具体的には、リニアガイド14は、長尺の直線状を呈し、1対のストッパ11の間に、両端をそれぞれストッパ11へ向けて、固定子13の支持部材13aに略平行な姿勢でフレーム部材16上に設置される。可動子12の支持部材12aは、リニアガイド14に対して、長手方向に摺動可能に係合している。
The
制御部15は、図示しない検出手段で可動子12の位置を検出し、検出された可動子12の位置情報に基づいて、可動子12に備えられた電機子eに、永久磁石maと電機子eとの位置関係に応じた適正な電流を供給する。これにより、可動子12は、効率よく制御される。また、制御部15は、リニアモータへの電源投入時に、さしあたって可動子12を稼動させるような電流の位相を特定する磁極推定を行う。具体的には、電機子eに電流をプラス方向、マイナス方向に供給し、それぞれの場合の可動子12の挙動(移動方向)を検知する。そして、可動子12の挙動に基づいて、可動子12を稼動させるための電流の位相が大まかに特定される。したがって、電源投入時には、可動子12を、ストッパ11から磁極推定を行うために必要な距離だけ離れたところに位置させておく必要がある。
The
ここで、可動子12がストッパ11に当接した位置にある場合について説明する。図3は、図1の一部を拡大した図であり、永久磁石maの端部ma1と可動子12の端部に設けられたサブティースe13との間に生じる力について説明するための図である。
Here, the case where the needle |
図3に示されるように、可動子12がストッパ11に当接した状態では、ストッパ11、永久磁石maの端部およびサブティースe13は、図中X方向に、ストッパ11と永久磁石maの端部ma1との間にサブティースe13が存在している位置関係にある。
As shown in FIG. 3, in a state where the
電機子eへの電流の供給が断たれた状態で、可動子12がストッパ11に当接した位置にあると、図3に示されるように、永久磁石maの端部ma1とサブティースe13との間には、磁力Fが作用している。本実施の形態のリニアモータは、可動子12がストッパ11に当接した状態において、磁力Fの分力であって、可動子12の移動方向に平行な方向の力Fxが、可動子12とリニアガイド14との静止摩擦力(リニアガイド14および可動子12の支持部材12aの間の静止摩擦係数と、可動子12および可動子12に取り付けられた部材の荷重との積)を超えるように設定されている。したがって、可動子12は、永久磁石maの端部ma1に引き付けられて、ストッパ11から永久磁石maの端部近傍まで、おのずと移動する(図2参照)。
When the supply of current to the armature e is cut off and the
それゆえ、リニアモータの電源が投入されたときには、常に可動子12は、ストッパ11から所定の距離だけ離れた位置に位置していることになる。そして、電機子eに供給される電流は、制御部15に備えられた、リニアモータの駆動時にさしあたって可動子12を稼働させるような電流の電気角を特定する第1手段15aと、可動子12を所定の位置まで移動させて、設計時に特定された電流の電気角の初期値を与える第2手段15bとで段階的に調整される。ここで、電気角とは、信号正弦波の1周期を360度にとって表現した位相を意味している。
Therefore, when the power of the linear motor is turned on, the
具体的には、第1手段15aで電流の電気角を特定する際には、まず、電機子eに電気角が+90度変化するように電流が供給され、電源投入時の位置からの可動子12の挙動(移動方向および移動量)が把握される。つぎに、可動子12を電源投入時の位置に戻し、電機子eに電気角が−90度変化するように電流が供給され、可動子12の挙動(移動方向および移動量)が把握される。このようにして、所定の電気角を電機子eに与えた場合の、可動子12の挙動(移動方向および移動量)を把握することによって、さしあたって可動子12を稼働させるための暫定的な電流の電気角が特定される(図7、ステップS1、ステップS2、ステップS3参照)。とくに、本実施の形態では、常に可動子12がストッパ11から離れた位置にある状態でリニアモータの電源が投入されることになるので、可動子12がストッパ11に当接しているために、いずれか一方向に可動子12を移動させることができず、暫定的な電流の電気角を特定することができない、という不具合が発生しない。したがって、図7に示されるようなエラー処理システムが導入されていたとしても、可動子12がストッパ11に当接していることに起因したエラー処理の実行は回避される。
Specifically, when the electrical angle of the current is specified by the
また、第2手段15bで電流の電気角の初期値を与える際には、まず、第1段階で特定された暫定的な電流の電気角に基づいて、可動子12を移動させる。そして、可動子12が可動範囲の所定の位置に位置したときに、設計段階で予め特定された電流の電気角の初期値が与えられる。このような、第2段階での電流の電気角の初期値を与える制御は、可動子12または固定子13の一方に固定(図1〜図3ではフレーム部材16に固定)されたリニアスケールLに記録された原点信号情報L1が、可動子12または固定子13の他方に固定(図1〜図3では可動子12に固定)されたセンサSで読み取られたことを合図として執り行われる。
When the
こうして、電機子eには電磁石と永久磁石maとの位置関係に応じた適正な電流が供給されるようになり、可動子12が極めて効率よく駆動するようになる。
Thus, an appropriate current corresponding to the positional relationship between the electromagnet and the permanent magnet ma is supplied to the armature e, and the
以上の実施の形態によれば、電機子eへの電流の供給を断った状態で、可動子12がストッパ11に当接したときに、永久磁石maとサブティースe13との間に作用する磁力を受けて、可動子12が、ストッパ11から所定の距離だけ離れた位置まで移動するように、サブティースe13、ストッパ11および永久磁石maの端部の位置関係が特定されている。つまり、仮に可動子12がストッパ11に当接したところで電機子eへの通電が断たれたとしても、あるいは、電機子eへの通電を断った状態で、手動で可動子12をストッパ11に当接する位置まで移動させたとしても、磁力によって、可動子12がストッパから離れる方向に引き戻される。したがって、可動子12が可動範囲の端部に位置している場合に、複雑なシステムなどを必要とせずに、磁極推定を行うことができる位置まで可動子12を移動させることができる。
According to the above embodiment, the magnetic force acting between the permanent magnet ma and the sub teeth e13 when the
また、磁性体が、サブティースe13であることにより、部品の追加を伴うことなく、複雑なシステムを必要とせずに、磁極推定を行うことができる位置まで可動子12を移動させることができる。
Further, since the magnetic body is the sub teeth e13, the
なお、上記実施の形態では、可動子12に電機子eが備えられ、固定子13に永久磁石maが備えられた形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図4は、リニアモータの他の形態を説明するための概念図であり、可動子がストッパに当接した位置にある状態を示す。図5は、図4のリニアモータにおいて、永久磁石maが設けられた可動子12が、固定子13の端部に設けられたサブティースe13との間に生じる吸引力を受け、ストッパ11から離れる方向に移動した状態を示す。たとえば、図4および図5に示されるように、永久磁石maが可動子12に備えられ、電機子eが固定子13に備えられた形態であって、固定子13に備えられた電機子eへの通電を絶った状態で、可動子12に備えられた永久磁石maの端部ma1と電機子eのサブティースe13bとの間に生じた磁気の吸引力によって、可動子12がストッパ11から離れる方向に引き戻される形態であってもよい。この場合、ストッパ11aに当接した側の反対側の端部に設けられた永久磁石ma1と固定子13に設けられた電機子eのサブティースe13bとの間に生じた磁力によって可動子12が引き付けられ、ストッパ11aから離れる方向に移動する。
In the above embodiment, the armature e is provided in the
11 ストッパ
12 可動子
13 固定子
15 制御部
15a 第1手段
15b 第2手段
e 電機子
e13 サブティース(磁性体)
ma 永久磁石
DESCRIPTION OF
ma permanent magnet
Claims (4)
前記電機子は、その端部に磁性体を備え、
この磁性体、前記ストッパおよび前記永久磁石は、前記電機子への電流の供給を断った状態で前記可動子が前記ストッパに当接したときに、前記永久磁石と前記磁性体との間に作用する磁力を受けて、当該可動子が前記ストッパから所定距離だけ離れた位置まで移動するように互いの位置関係が定められており、
前記ストッパから前記所定距離だけ離れた位置は、前記磁極推定動作において前記可動子が前記所定移動量だけ変位することを許容する位置であることを特徴とするリニアモータ。 A stator, a mover that reciprocates linearly along the stator, an armature provided in one of the stator or the mover, a permanent magnet provided in the other, and a movable range of the mover A temporary electrical angle for operating the mover by supplying a current to the armature when the power is turned on. A linear motor that performs a magnetic pole estimation operation for moving the mover by a predetermined amount of movement,
The armature includes a magnetic body at an end thereof,
The magnetic body, the stopper, and the permanent magnet act between the permanent magnet and the magnetic body when the mover contacts the stopper with the supply of current to the armature cut off. The positional relationship is determined so that the mover moves to a position away from the stopper by a predetermined distance,
The linear motor characterized in that the position away from the stopper by the predetermined distance is a position that allows the mover to be displaced by the predetermined movement amount in the magnetic pole estimation operation.
前記永久磁石は、前記可動子の往復移動方向における配列長さが同方向における電機子の配列長さよりも長く設けられており、
前記電機子は、前記配列長さ方向における両端部に磁性体を備えており、
これら磁性体、前記ストッパおよび前記永久磁石は、前記ストッパに対して前記可動子が当接した状態において、前記各磁性体のうち一方側の磁性体が前記配列長さ方向における前記永久磁石の両端よりも外側かつ両ストッパよりも内側の位置であって前記永久磁石の磁力が当該一方側の磁性体に及ぶ位置に位置するように互いの位置関係が定められていることを特徴とするリニアモータ。 A stator, a mover that reciprocates linearly along the stator, an armature provided in one of the stator or the mover, a permanent magnet provided in the other, and a movable range of the mover A linear motor having stoppers located at both ends of the
The permanent magnet is provided such that the arrangement length in the reciprocating direction of the mover is longer than the arrangement length of the armature in the same direction,
Wherein the armature is provided with a magnetic body at both end portions in the arrangement length direction,
The magnetic body, the stopper, and the permanent magnet are configured such that one of the magnetic bodies has both ends of the permanent magnet in the arrangement length direction in a state where the movable element is in contact with the stopper. The linear motor is characterized in that the positional relationship is determined so that the magnetic force of the permanent magnet is located at a position that extends to the magnetic body on the one side and further to the outside than both stoppers. .
該制御部は、
前記ストッパに前記可動子が当接しかつ前記電機子への電流供給が遮断されることにより、前記可動子が前記ストッパから離間して停止した状態において、前記可動子を稼働させるための暫定的な電流の電気角を特定する第1手段と、
該第1手段で特定された電流の電気角に基づいて前記可動子を移動させ、該可動子が所定の位置に位置したときに、前記電機子と前記永久磁石との位置関係に応じて予め特定された電流の電気角の初期値を与える第2手段とを含み、
前記第1手段と前記第2手段とによって、段階的に前記電機子と前記永久磁石との位置関係に応じた電流の電気角を設定することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のリニアモータ。
The armature is connected to a control unit,
The control unit
Temporary operation for operating the mover in a state where the mover comes in contact with the stopper and the current supply to the armature is cut off so that the mover is separated from the stopper and stopped. A first means for specifying the electrical angle of the current;
The mover is moved based on the electrical angle of the current specified by the first means, and when the mover is positioned at a predetermined position, the mover is preliminarily set according to the positional relationship between the armature and the permanent magnet. A second means for providing an initial value of the electrical angle of the specified current,
4. The electrical angle of the current corresponding to the positional relationship between the armature and the permanent magnet is set stepwise by the first means and the second means. The linear motor described in the section.
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